フィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル装置

【課題】凝縮水の排水性、フィンの座屈強度及び伝熱性能の向上と、着霜耐力を確保するフィンチューブ型熱交換器を提供する。
【解決手段】流体の流れ方向に直交する方向に積層され、空気流の上流側に延びる切欠部３を有する板状フィン１と、板状フィン１の切欠部３に挿入された扁平伝熱管２とを備え、板状フィン１は、切欠部３より空気流の上流側の部分に平らなフラット部１ａを有し、さらに、切欠部３に隣接する領域に空気の流れ方向と直交する方向に切り起こされた複数の切り起こし片４を有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィンチューブ型熱交換器及びそのフィンチューブ型熱交換器を用いた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、扁平管の平面部を水平に配置し、平面部と平面部との間にフィンを配置したコルゲートフィンチューブ型熱交換器が広く普及している（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示されている熱交換器は、フィンから空気流の下流側へ突出する突出部を有しており、その突出部には切り欠きが設けられている。熱交換器で発生した凝縮水は、空気流の下流側に集まり、切り欠きから下方へ落下する。しかし、凝縮水が切り欠きから落下するのは、凝縮水が自重で落下できる程度の大きさまで成長したときであって、しばらく凝縮水が熱交換器に滞留することがあり、その結露水が通風抵抗となって熱交換性能を低下させている。
【０００３】
そこで、排水性を向上させるために、フィンを平面部と平面部との間からはみ出させ、そのはみ出し部分を介して結露水が下方へ流れる熱交換器を開発し、凝縮水に対する熱交換器の排水性を向上させたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６３−６６３２号公報（実用新案登録請求の範囲、図３）
【特許文献２】特開２００８−１０１８４７号公報（要約書、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、熱交換器の小型化がさらに進む状況下において、熱交換器の小型化は、凝縮水に対する熱交換器の排水性を低下させる可能性が高いので、さらなる排水性の向上が求められている。また、外気温が約２度以下となり、冷媒の蒸発温度がゼロ度以下となる熱交換器に着霜が生じる環境下において、室外熱交換器にコルゲートフィンチューブ型熱交換器を使用すると、空気中の絶対湿度量が多い風上側のフィン、扁平管に着霜が生じ易く、通風抵抗が増大し風量が低下して熱交換性能が低下する課題があった。また、霜を溶かす除霜運転においても、コルゲートフィン上に凝縮水が滞留して、滞留した凝縮水が基点となり霜が生じ易くなる。
【０００６】
コルゲートフィンチューブ型熱交換器は、アルミ製のコルゲートフィンとアルミ製の扁平管をロウ付け接合して製造する。課題として、ロウ付けすることにより、アルミフィンの耐力が焼きなまされることにより、大幅に低下して、フィン座屈強度が低下し、フィンが倒れ易くなることがあった。フィン倒れが生じると、空気の通風抵抗が増大して風量が低下して熱交換性能が低下する課題があった。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、凝縮水の排水性、フィンの座屈強度及び伝熱性能の向上と、着霜耐力を確保するフィンチューブ型熱交換器及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフィンチューブ型熱交換器は、流体の流れ方向に直交する方向に積層され、流体の流れ方向の上流側に延びる切欠部を有する板状フィンと、板状フィンの切欠部に挿入された扁平伝熱管とを備え、板状フィンは、切欠部より流体の上流側の部分に平らなフラット部を有し、さらに、切欠部に隣接する領域に流体の流れ方向と直交する方向に切り起こされた複数の切り起こし片を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、板状フィンに、切欠部より流体の上流側の部分に平らなフラット部を設け、さらに、切欠部に隣接する領域に流体の流れ方向と直交する方向に切り起こされた複数の切り起こし片を設けている。これにより、板状フィンのフラット部に応力の集中が発生せず、板状フィンの座屈強度が向上する。さらに、板状フィンの切欠部側の切り起こし片により、温度境界層が分断し、更新されて伝熱が促進され、伝熱性能が向上している。また、その板状フィンを蒸発器として使用する際には、特に切欠部と切り起こし片のない間の平坦部分が排水路となり、凝縮水が滞留することなく排水される。また、着霜が生じる外気温が低い場合では、着霜が生じやすい流体の上流側をフラット部としているので、着霜が殆どなく、そのため、板状フィンによる流体の流れの閉塞が抑制され、着霜耐力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るフィンチューブ型熱交換器を示す平面図である。
【図２】実施の形態１における板状フィンと３本の扁平伝熱管の組み立て例を示す平面図である。
【図３】フラット部がない板状フィンの平面図及びその板状フィンに荷重を加えたときの座屈強度の結果を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１における板状フィンの座屈強度の結果を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１のフィンチューブ型熱交換器を凝縮器として使用した場合の板状フィンにおいて扁平伝熱管から熱伝導される熱流ベクトルを示す平面図である。
【図６】図５に示す板状フィンの切欠部の中心点からフィン端部までの長さｈとフィン効率ηとの相関図である。
【図７】図５に示す板状フィンにおいて同一ファン入力当たりの熱交換量と段ピッチＤｐを２で割った値との相関図である。
【図８】実施の形態２における板状フィン及び扁平伝熱管の平面図である。
【図９】実施の形態２の変形例を示す板状フィン及び扁平伝熱管の平面図である。
【図１０】実施の形態２の変形例を示す板状フィン及び扁平伝熱管の平面図である。
【図１１】実施の形態３における板状フィンと扁平伝熱管の平面図及びその板状フィンの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るフィンチューブ型熱交換器を示す平面図である。
図１において、フィンチューブ型熱交換器は、流体である空気の流れ方向に直交する方向に積層された複数のアルミ製の板状フィン１と、内部に複数の冷媒流路２ａを有する例えば２本のアルミ製の扁平伝熱管２を備えている。板状フィン１の積層方向のピッチＦｐはＦｐ＝０．００１６ｍであり、フィン厚みＦｔはＦｔ＝０．０００１ｍ、空気の流れ方向のフィン幅ＷはＷ＝０．０１８ｍ、熱交換器の段方向に隣接する扁平伝熱管２の中心間の長さＤｐはＤｐ＝０．０１５ｍである。なお、これらの値は一例であって限定されるものではない。
【００１２】
板状フィン１は、空気の上流側に延びる切欠部３と、切欠部３より空気流の上流側の部分に形成された平らなフラット部１ａと、切欠部３に隣接する領域に空気の流れ方向と直交する方向に切り起こされた複数の切り起こし片４とで構成されている。切欠部３は、フラット部１ａ側の先端が扁平伝熱管２の短尺側の側面形状に合わせて半円、ないしは楕円形状に形成され、前述の扁平伝熱管２が挿入されている。切り起こし片４は、板状フィン１にスリットを設けたときに切り起こされたもので、板状フィン１の両端及び切欠部３の間に設けられている。なお、切り起こし片４に代えて、板状フィン１の面を切り起こして形成されるルーバーでも良い。
【００１３】
ここで、本実施の形態のフィンチューブ型熱交換器の組み立て方法について図２を用いて説明する。
図２は実施の形態１における板状フィンと３本の扁平伝熱管の組み立て例を示す平面図である。
板状フィン１を成形するフィン抜き工程を実施した後、扁平伝熱管２を板状フィン１の切欠部３に挿入し、板状フィン１と扁平伝熱管２を密着させる。扁平伝熱管２の断面形状が扁平もしくは楔型形状としているので、組み立て時に扁平伝熱管２を板状フィン１の切欠部３に隙間なく挿入でき、板状フィン１と扁平伝熱管２の密着が良好となる。
【００１４】
その後、板状フィン１に扁平伝熱管２をロウ付け接合する。ロウ材は、扁平伝熱管２の幅より短い棒状のものを扁平伝熱管２の端部に１本、あるいは２本配置する。その後、ノコロック連続炉に投入して加熱接合を実施し、さらに板状フィン１の表面に親水処理コーティング材を塗布して完成する。もしくは、ロウ材を扁平伝熱管２に事前に塗布、または、ろう材を板状フィン１に圧延加工したクラッドフィンを用いてロウ付け接合する。ロウ材を扁平伝熱管２に事前に塗布することにより、棒状のロウ材を扁平伝熱管２の上に配置する作業時間が短くなり生産効率が向上する。
【００１５】
本実施の形態の板状フィン１の座屈強度について図３及び図４を用いて説明する。
図３はフラット部がない板状フィンの平面図及びその板状フィンに荷重を加えたときの座屈強度の結果を示す斜視図、図４は実施の形態１における板状フィンの座屈強度の結果を示す斜視図である。
【００１６】
熱交換器を製造する際にロボットアームで挟んだり、作業者が手で掴む作業がある。配置効率を向上させるために、複数枚（２〜５枚）重ねた状態で切り欠きの開口側を中心軸にＬの字曲げ、コの字曲げを行い、空気調和機に搭載される。これらのハンドリング、曲げ作業時では板状フィン１の列方向に荷重が加わる。アルミ製の板状フィン１、アルミ製の扁平伝熱管２をロウ付け接合するので、焼きなまされて板状フィン１の耐力が低下し、板状フィン１の座屈強度が低下してしまう。板状フィン１の座屈強度が低下すると、フィン倒れが生じてしまい、通風抵抗が増大して、風量が低下して、熱交換性能が低下する。
【００１７】
例えば図３（ａ）に示すように、フラット部がない板状フィン１に列方向に荷重を加えた場合、その板状フィン１は、同図（ｂ）に示すように、切り起こし片４を基点５にフィン倒れ５ａが生じている。これに対し本実施の形態の板状フィン１に前記と同じ荷重を加えてもフィン倒れ５ａが生じていない。これは、板状フィン１に切り起こし片４がないフラット部１ａが有るためである。即ち、本実施の形態における板状フィン１には、応力が集中する箇所がなく、板状フィン１の座屈強度が高いことが分かる。
【００１８】
次に、本実施の形態における板状フィン１の伝熱性能について説明する。
本実施の形態の板状フィン１において、切欠部３に隣接する領域には切り起こし片４が存在するので、温度境界層が分断し、更新されて伝熱が促進される。本実施の形態の板状フィン１と同様の切り起こし片４を設けていない板状フィン１と比べ、はるかに伝熱性能が向上している。
【００１９】
板状フィン１に切り起こし片４のないフラット部１ａを設けることで、板状フィン１の座屈強度が向上し、フィン倒れ５ａが生じ難くなっている、また、切欠部３側には切り起こし片４を設けているので、伝熱促進が可能となり、座屈強度と伝熱性能の両立が確保された板状フィン１となっている。
【００２０】
本実施の形態における板状フィン１の排水性について説明する。
本実施の形態のフィンチューブ型熱交換器を蒸発器として使用する際には、空気中の水分の凝縮水が板状フィン１上に発生する。その凝縮水は、空気の流速による押す力が大きい場合には、空気流の下流側のフィン端部を沿って、重力により重力方向に下降して排水される。空気の流速が低く、凝縮水が空気流の下流側に押されない場合でも、特に切欠部３と切り起こし片４のない間の平坦部分が排水路となる。空気中の水分の発生量は、空気流の下流側ほど空気中水分の絶対湿度量が多いので、凝縮水が多く発生し、より効率良く重力方向に下降して排水される。
【００２１】
外気温が低く、着霜が生じるような環境下で蒸発器として使用する場合、板状フィン１には、着霜が生じやすい空気流の上流側にフラット部１ａが設けられているので、切り起こし片４で霜が付着して空気の流れを閉塞することがない。そのため、空気の風量低下を抑制でき、着霜時の熱交換器性能を向上させることが可能となる。
【００２２】
続いて、本実施の形態における板状フィン１の有効な形状のパラメータについて図５乃至図７を用いて説明する。
図５は実施の形態１のフィンチューブ型熱交換器を凝縮器として使用した場合の板状フィンにおいて扁平伝熱管から熱伝導される熱流ベクトルを示す平面図、図６は図５に示す板状フィンの切欠部の中心点からフィン端部までの長さｈとフィン効率ηとの相関図、図７は図５に示す板状フィンにおいて同一ファン入力当たりの熱交換量と段ピッチＤｐを２で割った値との相関図である。
先ず、切欠部３に形成された半円、ないしは楕円形の中心点Ｃからフィン端部までの長さｈと伝熱性能の関係について説明する。
【００２３】
図６に示すように、板状フィン１の切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの長さｈを大きくすればするほどフィン効率ηが低下する。また、段ピッチＤｐを２で割った値Ｄｐ／２を超えると、図５に示すように、隣り合う扁平伝熱管２からの一様な熱流ベクトル６の等温線７を境に温度が低下し、フィン効率ηが大幅に低下する。また、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの長さｈを大きくするほど、伝熱面積が増加する。一方、通風抵抗は切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの長さｈが増加するほど増大する。よって、図７に示すように、同一ファン入力当たりの熱交換量は段ピッチＤｐを２で割った値Ｄｐ／２を境に最大値を持つ特性になる。
【００２４】
次に、形状パラメータが座屈強度に及ぼす影響について説明する。
板状フィン１は、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈを大きくすればするほど、曲げモーメントが大きくなり、座屈強度が低下する。板状フィン１にＬの字状、コの字状に曲げるときの応力がかかるときの必要な座屈強度は、切欠部３の半円、ないしは楕円形の中心点Ｃからフィン端部までの長さｈを、隣接の扁平伝熱管２の中心間の長さＤｐの半分より短くすることで確保できる。
【００２５】
次に、形状パラメータが排水性に及ぼす影響について説明する。
板状フィン１においては、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈを、切欠部３の半円形の半径Ｒの２倍以上確保することで、凝縮水が滞留することなく排水される。着霜耐力も同様に２Ｒ以上確保することで、着霜が生じやすい板状フィン１の空気流の上流側の前縁部の長さを大きくとれ、扁平伝熱管２からの温度差が大きくなり、着霜量が減少し、着霜耐力が向上する。図１の図面上では扁平伝熱管２の短尺長さＤ（段方向長さ）が切欠部３の半径Ｒの２倍と等しいが、変形例として切欠部３の奥が楕円形となる場合があり、短軸長さＤが半径Ｒの２倍より多い場合もある。そのような場合、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈを、切欠部３の短軸長さＤ以上確保することで、凝縮水が滞留することなく排水される。楕円形となる場合は半径Ｒの２倍では凝縮水が滞留してしまい、排水性が悪化する可能性がある。
【００２６】
以上のように本実施の形態においては、板状フィン１のうち空気流の上流側に切欠部３のないフラット部１ａを設けているので、板状フィン１の座屈強度が向上し、フィン倒れ５ａを生じ難くなっている。また、板状フィン１の切欠部３側に切り起こし片４を設けているので、伝熱促進が向上し、蒸発器として使用する際の凝縮水の排水性も向上し、さらに、着霜耐力を確保できる。
【００２７】
ここで、切り起こし片４の段方向長さＬｓ、段ピッチＤｐ、扁平伝熱管２の短軸Ｄ、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈを以下の関係に設定することで特に有効的である。

（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）／（Ｄｐ−Ｌｓ）≦（ｈ−０．５Ｄ）／ｈ

（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）とは、段ピッチＤｐから扁平伝熱管２の短軸Ｄと切り起こし片４の段方向幅Ｌｓをひいた値であり、扁平伝熱管２から切り起こし片４までの長さである。（Ｄｐ−Ｌｓ）とは、段ピッチＤｐから切り起こし片４の段方向幅Ｌｓを引いた値であり、すなわち、管中心線から切り起こし片４までの長さである。（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）／（Ｄｐ−Ｌｓ）とは、扁平伝熱管２から切り起こし片４までの長さ（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）と管中心線から切り起こし片４までの段方向長さ（Ｄｐ−Ｌｓ）との比率である。
（ｈ−０．５Ｄ）とは、切欠部３の中心点Ｃからフィン端部から扁平伝熱管２の短軸Ｄの半分を引いた値であり、風上側のフィン端部から扁平伝熱管２までの長さである。（ｈ−０．５Ｄ）／ｈとは、フィン端部から扁平伝熱管２までの長さ（ｈ−０．５Ｄ）と切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈとの比率である。
着霜時では外気温が低く、着霜が生じるような環境下では、特に風上側が空気の絶対湿度が高く、風上側のフィン端部に着霜が集中し易い。また、続いて、伝熱管である扁平伝熱管２、切り起こし片４にも着霜が生じ易い。特に、フィン端部への着霜集中を緩和することで、通風抵抗の増大を抑制できるという定性的な事実がある。
ここで、扁平伝熱管２から切り起こし片４までの長さ（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）と管中心線から切り起こし片４までの段方向長さ（Ｄｐ−Ｌｓ）との比率を大きくするほど、切り起こし片４への着霜量は減少するが、最も着霜が生じ易いフィン端部の着霜量が増大して逆に通風抵抗が増大し、伝熱性能が減少してしまう。そこで、（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）／（Ｄｐ−Ｌｓ）をフィン端部から扁平伝熱管２までの長さ（ｈ−０．５Ｄ）と切欠部３の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈとの比率（ｈ−０．５Ｄ）／ｈよりも小さくすることで、フィンの温度分布がフィン端部よりも切り起こし片４の方が低くなり、フィン前縁部よりもフィン端部への着霜集中を緩和することができ、通風抵抗の増大を抑えて着霜時の伝熱性能を向上することができる。
【００２８】
実施の形態２．
実施の形態１では、板状フィン１にフラット部１ａを設けたが、本実施の形態は、その部分に凹凸状のリブを設けたものである。
図８は実施の形態２における板状フィン及び扁平伝熱管の平面図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同様及び相当の部分には同じ符号を付し、実施の形態１と異なる部分のみを説明する。
【００２９】
図８において、板状フィン１には、切欠部３に形成された半円形の中心点Ｃを中心として異なる位置に周方向に延びる円弧形状のリブ８ａ、８ｂが設けられている。例えば、リブ８ａは、図８の平面図において手前側に凸状となっており、リブ８ｂは、奧側に凹状となっている。
このように、板状フィン１のうち空気流の上流側のフラット部に凹凸状のリブ８ａ、８ｂを設けているので、列方向の荷重に対しての板状フィン１の座屈強度が向上し、前述した実施の形態１よりもフィン倒れ５ａが生じ難くなっている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、板状フィン１のうち空気流の上流側のフラット部に円弧状のリブ８ａ、８ｂを設けたことを述べたが、これに限定されるものではない。例えば図９に示すように、空気流の方向に対して所定角度θ傾斜させた直線状のリブ８ｃ、８ｄを設けても良い。例えば、リブ８ｃは、図９の平面図において手前側に凸状となっており、リブ８ｄは、奧側に凹状となっている。また、図９に示すリブ８ｃ、８ｄを空気の流れ方向に直線状に設けても良い。
【００３１】
また、例えば図１０に示すように、切欠部３の両側に、その切欠部３の半円形の中心点Ｃを中心として周方向に延びる２本ずつの円弧形状のリブ８ｅ、８ｆを設けても良い。例えば図１０に示すように、リブ８ｅを手前側に凸状とし、リブ８ｆを奧側に凹状となるようにする。
【００３２】
実施の形態３．
図１１は実施の形態３における板状フィンと扁平伝熱管の平面図及びその板状フィンの側面図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同様及び相当の部分には同じ符号を付し、実施の形態１、２と異なる部分のみを説明する。
本実施の形態における板状フィン１は、実施の形態１と同様にフラット部１ａを有し、そのフラット部１ａの両側にロウ材９をクラッドしたアルミ製のクラッドフィンである。そのクラッドフィンとアルミ製の扁平伝熱管２を連続炉、バッチ炉内でロウ付け接合する際に、切欠部３がないフラット部１ａを重力方向に向けて製造する。なお、フラット部１ａの片側にロウ材９をクラッドしたアルミ製のクラッドフィンでも良い。
【００３３】
これにより、置きロウ材、扁平伝熱管２側にロウ材を塗布する方法に比べて、より板状フィン１の座屈強度を確保することができる。重力方向にフラット部１ａを向けてロウ材９をロウ付けすることにより、ロウ材９がフラット部１ａ側に流動するので、板状フィン１の板厚Ｆｔが厚くなり、板状フィン１の座屈強度が大きくなる。また、ロウ材１は、フィンに切り起こされたフィンカラーに流動して、表面張力によりフィンカラーと扁平伝熱管２の接触点を基点にフィレットが形成され、良好なロウ付けが可能になる。
【００３４】
なお、前述した実施の形態１乃至３では、作動流体として空気と冷媒の例を示したが、他の流体である液体、気液混合流体を用いても同様の効果を奏する。
【００３５】
また、板状フィン１と扁平伝熱管２は異なった材料を用いていることが多いが、板状フィン１と扁平伝熱管２に銅など同じ材料を用いることで、板状フィン１と扁平伝熱管２のロウ付けが可能となり、板状フィン１と扁平伝熱管２の接触熱伝達率が飛躍的に向上し、熱交換能力が大幅に向上する。また、リサイクル性も向上させることができる。
【００３６】
また、板状フィン１と扁平伝熱管２を密着させる方法として、炉中ロウ付けを行う場合、板状フィン１に親水材を塗布するのに後処理で行うことで、前処理の場合のロウ付け中の親水材の焼け落ちを防ぐことができる。
【００３７】
実施の形態４．
前述した実施の形態１乃至３では、フィンチューブ型熱交換器について説明したが、そのフィンチューブ型熱交換器を冷凍サイクル装置の室外熱交換器及び室内熱交換器に用いるようにしても良い。冷凍サイクル装置の冷媒に、ＨＣＦＣ（Ｒ２２）や、ＨＦＣ（Ｒ１１６、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａ、Ｒ１４、Ｒ１４３ａ、Ｒ１５２ａ、Ｒ２２７ｅａ、Ｒ２３、Ｒ２３６ｅａ、Ｒ２３６ｆａ、Ｒ２４５ｃａ、Ｒ２４５ｆａ、Ｒ３２、Ｒ４１，ＲＣ３１８などや、これら冷媒の数種の混合冷媒Ｒ４０７Ａ、Ｒ４０７Ｂ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０７Ｄ、Ｒ４０７Ｅ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４１０Ｂ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ５０７Ａ、Ｒ５０８Ａ、Ｒ５０８Ｂなど）や、ＨＣ（ブタン、イソブタン、エタン、プロパン、プロピレンなどや、これら冷媒の数種混合冷媒）、自然冷媒（空気、炭酸ガス、アンモニアなどや、これら冷媒の数種の混合冷媒）、また、これら冷媒の数種の混合冷媒など、どんな種類の冷媒を用いても良い。
【００３８】
冷凍サイクル装置の室外熱交換器及び室内熱交換器に実施の形態１乃至３の何れかのフィンチューブ型熱交換器を用いることにより、伝熱性能、蒸発器として使用する際の凝縮水の排水性のよい熱交換器を備えた冷凍サイクル装置を提供できる。また、冷媒の蒸発温度がゼロ温度以下となる環境下に置かれる室外熱交換器においては、板状フィン１への着霜による熱交換性能が低下するということがなくなり、そのため、省エネ効果の高い冷凍サイクル装置を提供できる。
【００３９】
なお、実施の形態で述べたフィンチューブ型熱交換器、及びそれを備えた冷凍サイクル装置については、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒と油が溶ける溶けないに拘わらず、どんな冷凍機油においても、その効果を達成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のフィンチューブ型熱交換器の活用例として、熱交換性能を向上し、その性能を向上することが必要なヒートポンプ装置の熱交換器に適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１板状フィン、１ａフラット部、２扁平伝熱管、２ａ冷媒流路、３切欠部、４切り起こし片、５フィン倒れの基点、５ａフィン倒れ、６熱流ベクトル、７等温線、８ａ〜８ｆリブ、９ロウ材。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流れ方向に直交する方向に積層され、流体の上流側に延びる切欠部を有する板状フィンと、
前記板状フィンの切欠部に挿入された扁平伝熱管とを備え、
前記板状フィンは、前記切欠部より流体の上流側の部分に平らなフラット部を有し、さらに、前記切欠部に隣接する領域に流体の流れ方向と直交する方向に切り起こされた複数の切り起こし片を有することを特徴とするフィンチューブ型熱交換器。
【請求項２】
前記切欠部は、前記板状フィンに複数設けられ、前記フラット部側の先端が前記扁平伝熱管の短尺側の側面形状に合わせて半円形状、もしくは楕円形状に形成され、
前記半円形の中心点から前記フラット部の端部までの長さは、半円形の直径以上長く、もしくは前記扁平伝熱管の短軸幅以上長く、前記切欠部に挿入された隣接の前記扁平伝熱管の中心間の長さの半分より短いことを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項３】
前記扁平伝熱管から前記切り起こし片までの長さ（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）と管中心線から前記切り起こし片までの段方向長さ（Ｄｐ−Ｌｓ）の比率（Ｄｐ−Ｄ−Ｌｓ）／（Ｄｐ−Ｌｓ）をフィン端部から前記扁平伝熱管までの長さ（ｈ−０．５Ｄ）と前記切欠部の中心点Ｃからフィン端部までの距離ｈとの比率（ｈ−０．５Ｄ）／ｈ以下にすることを特徴とする請求項２記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項４】
前記切欠部のうち前記フラット部側の先端が前記扁平伝熱管の短尺側の側面形状に合わせて半円形状に形成され、
前記板状フィンのフラット部に、前記切欠部に形成された半円形の中心点を中心として異なる位置に周方向に延びる複数の円弧形状のリブが設けられ、
前記リブは、前記フラット部においてそれぞれ凹凸になっていることを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項５】
前記リブは、周方向に複数分割されていることを特徴とする請求項４記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項６】
前記板状フィンのフラット部に、複数の直線状のリブが設けられ、
前記リブは、前記フラット部においてそれぞれ凹凸になっていることを特徴とする請求項１記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項７】
前記直線状のリブは、流体の流れ方向に対して所定角度傾斜していることを特徴とする請求項６記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項８】
前記板状フィンのフラット部の片側あるいは両側にロウ材が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフィンチューブ型熱交換器。
【請求項９】
前記請求項１乃至８の何れかに記載のフィンチューブ型熱交換器を用いたことを特徴とする冷凍サイクル装置。

【図１】